铰链四杆机构演化.ppt

铰链四杆机构的演化教学案例设计 设计人 朱根东 江苏省高邮市菱塘民族中等专业学校 教材分析 今天所讲的内容属于第四版 机械基础 中第七章的最后一节 整个第七章讲的是平面连杆机构 它是常用机构中应用较广的一类 通过本章的教学 为学习其他机构也提供了分析方法 本次案例设计中着重介绍四杆机构的演化方法和演化类型 这部分内容涵盖的知识点多 理论性也较强 是前面内容的深化和延伸 对生产实践起着重要指导意义 所以这部分内容是本章的重点之一 学情分析 上好一堂课 不仅要备教材 更重要的备学生 只有对学生的知识结构 心理特征进行分析 掌握 才能制定出切合实际的教学目标和教学重点 学习本节之前 学生已经掌握了三种基本铰链四杆机构的组成 特点和应用 以及各构件的运动关系 具备了探究本节内容的理论基础 但是缺乏实践经验和综合运用能力 基于这些学情 结合教材内容 多举教学实例 把理论性较强的课本知识形象化 具体化 引导学生自主探究 利用本节所学知识点加以拓展 培养学生的主观能动性 思维的积极性 以提高其分析问题和解决问题的能力 1 曲柄滑块机构的概念和分类 2 导杆机构的四种形式 3 偏心轮机构 通过引导学生参与分析问题和解决问题的过程 使学生体验成功的感受 激发学生的学习热情 增强学生自信心 教学目标 知识目标 能力目标 情感目标 教学难点 四种形式导杆机构的演化方法和特性 急回特性和死点位置 教学重点 掌握曲柄滑块机构的演化方法和特点 急回特性和死点位置 重点难点 重点难点 教学策略 教学中我们必须利用好教材这个素材和思路 想方设法达到制定的教学目标 因此教学方法的设计和运用尤其重要 在本节内容的讲授中 根据本课知识特点和学生实际 主要采用任务驱动法 讲授法 演绎推理 启发诱导 探索发现的教学方法 配合以模型感受 多媒体演示等教学手段 教师的教是为了不教而教 这就要求我们教师在授课中不仅要让学生听懂 学会 还要指导他们的学习方法 自主学习 在本课教学过程中 利用丰富的教学资源 如教学录像 电影短片 多媒体课件 教学模型等 多方引导学生积极思考 勇于提问 养成主动探究和协作学习的良好习惯 教学构思及程序 一 复习旧知1 铰链四杆机构基本类型 教师演示机构或播放教学短片 如flash动画 学生作答 2 铰链四杆机构的基本类型的判别 教师启发提示 学生作答 二 导入新课铰链四杆机构的演化1 曲柄滑块机构 1 演化方法 在图 a 所示曲柄摇杆机构中 当曲柄1转动时 摇杆3上C点的轨迹是圆弧mm 且当摇杆长度愈长时 曲线mm愈平直 当摇杆为无限长时 mm将成为一条直线 这时可把摇杆做成滑块 转动副D将演化成移动副 这种机构称为曲柄滑块机构 如图 b 示 2 曲柄滑块机类型 偏置曲柄滑块机构 e不等于零 如图 b 对心曲柄滑块机构 e等于零 如图 c 3 曲柄滑块机构过程 4 曲柄滑块机构的应用 内燃机 送料机 往复式抽水机 空气压缩机和冲床等 内燃机 送料机 2 偏心轮机构偏心轮机构是由扩大转动副得到的 如图 a 所示为曲柄摇杆机构 将曲柄1端部的转动副B的半径加大至超过曲柄1的长度 曲柄1变成一个几何中心为B 回转中心为A的偏心圆盘 故称为偏心轮机构 其偏心距e即为原曲柄长 该机构与原曲柄摇杆机构的运动特性完全相同 其机构运动简图也完全一样 在设计机构时 当曲柄长度很短 曲柄销需承受较大冲击载荷而工作行程很小时常采用这种偏心盘结构型式 常用于冲床 剪床 压印机床 柱塞油泵等设备中 3 导杆机构当取不同的构件为机架时 会得到不同的四杆机构 1 低副运动的可逆性 以低副相连接的两构件之间的相对运动关系 不会因取其中哪一个构件为机架而改变 这一性质称低副运动的可逆性 2 四杆机构的几种型式 在曲柄滑块机构机构中 取构件1为机架时 得到转动导杆机构 取构件2为机架时 得曲柄摇块机构 改变构件3 4的形状 可得到摆动导杆机构 取构件3为机架时 得移动导杆机构 含有一个移动副的四杆机构的形式及应用 3 含有移动副的机构及应用实例 导杆机构的应用实例 牛头刨床主运动机构 摆动导杆 唧筒式抽水机 移动导杆 三 课堂小结 计 设 书 板 一 铰链四杆机构的演化方法1 改变某些构件的形状 2 改变杆件的相对长度 3 取不同的构件作为机架 二 铰链四杆机构的演化类型 1 曲柄滑块机构 应用 压力机 内燃机 搓丝机 自动送料机 对心曲柄滑块机构 偏心距等于零 偏置的曲柄滑块机构 偏心距不等于零 2 偏心轮机构3 导杆机构 由曲柄滑块机构取不同